Государственный мониторинг состояния недр

Региональный центр ГМСН по Северо-Западному Федеральному округу

Северо-Западный филиал

Федерального государственного унитарного научно-производственного предприятия

"Российский федеральный геологический фонд"

ÆГосмониторинг

 

ÆГМСН Архангельской области

 

Режим ЭГП и активность их проявлений на территории Архангельской области

 

Заболачивание. Начальное заболачивание земель происходит на участках плоского, плоско-волнистого рельефа с затрудненным плоскостным стоком, на пойменных речных террасах, на низких перегибах холмистого рельефа, в подножье склонов. Характерен рост такого заболачивания при увеличении среднегодового количества осадков. Площадные рубки леса и большие гари после пожаров способствуют нарастанию процесса заболачивания за счет наступления существующих болот, а так же низинного заболачивания озер. Подтопление и заиливание небольших пойменных, проточных карстовых озер также может приводить к усилению процесса заболачивания.

На полностью заболоченных территориях представлены болота переходного и верхового типов. Верховые болота достигают предельной стадии развития, после чего отдают излишки воды в речные системы.

Карстообразование. Активность карстового процесса Валдайско-Кулойской карстовой провинции определяется двумя группами факторов: относительно постоянными условиями развития карста и изменчивостью современных факторов, определяющих характер питания и циркуляции карстовых вод.  В первую группу факторов входят: геологические типы и подтипы  карстовых массивов; гипсометрическое положение карстующихся пород, характер новейших тектонических движений; глубина и плотность эрозионного расчленения, характер водораздельного рельефа и заболоченность; глубина залегания, тип циркуляции и мощность зон карстовых вод.

Во второй группе факторов основными являются: сумма годовых осадков, весеннее снеготаяние и дождевое питание; испарение с водосборов, инфильтрационное и инфлюационное питание; проницаемость карстовых очагов и каналов в кровле массивов; перенос и аккумуляция рыхлых осадков по путям циркуляции карстовых вод.

Кроме того, важнейшими общими факторами для активности действующего карстового процесса являются литологическая и тектоническая неоднородности распределения карстопроявлений, наличие карстово-элювиальных кор, соотношение карстовых и денудационных процессов, глубина и степень унаследованности карста. 

В общем случае для поверхностного карста имеется тесная связь между активностью процесса и интенсивностью проявлений. Чем выше интенсивность, тем больше содержание активных проявлений. В структуре карстопроявлений чётко обособляются группы форм: инициального развития, кульминационно-стабилизационного развития,  пассивного развития и деградации. Режим карстового процесса оценивался на нескольких уровнях.

На региональном уровне определялась плотность проявлений и содержание собственно активных, колебательно-активных, пассивных проявлений. Показатель активности процесса определялся по сумме собственно активных и 1/2 колебательно-активных проявлений, отнесённой к площади участка.  На субрегиональном и детальном уровнях производилась оценка проявлений по режиму очаговой инфильтрации. Для этого проводились две-три серии наблюдений за тёплый период.

На этом уровне отмечались годовые колебания активности процесса по величине инфильтрационного питания. Величина инфильтрационного питания оценивалась по слою сработки обводнённого проявления. Фоновые значения инфильтрации для каждого года определялись по пассивным и некарстовым проявлениям.

Как и в режиме подземных вод колебания уровней карстовых водоёмов имеют подъёмы и спады, как внутри сезона, так и за оцениваемый режимный период. Поэтому показатели сработки карстовых вод. Для оценки годового режима амплитуды сработки уровней карстовых водоёмов  группировались по максимальным значениям, условно среднемесячным значениям и условно среднемноголетним значениям.

В юго-восточной части Беломорско-Кулойкого плато наблюдения велись по трём участкам: участок 1 – наиболее благоприятные условия карстообразования, участок 2 – весьма благоприятные, участок 3 – средне благоприятные. На Нижнепинежской равнине имелся участок 4 со средне благоприятными условиями.

На региональном уровне по участкам мониторинга были установлены следующие показатели активности карста. Участок 1: плотность проявлений 5,12 ф/га, показатель активности 3,9-4,6 или 77-90%. Участок 2:  плотность проявлений 5,22 ф/га, показатель активности 2,67-4,06 или 51-78%. Участок 3:  плотность проявлений 3,21 ф/га, показатель активности 1,54-1,76 или 48-53%.

Участок 4 (неполные данные):  плотность проявлений примерно 3,0 ф/га, показатель активности  примерно 1,71-1,8 или 57-62%.

 По годовому режиму карстового процесса отмечены колебания показателей частотной и амплитудной активности, совпадающие с колебаниями инфильтрационной составляющей развития процесса в пределах трёхгодичных интервалов. Повышение активности происходило в 1999, 2000, 2001 годах, затем снижение активности до 2004 года. В 2009 году новый чёткий подъём активности, в 2010 году пик активности процесса.

В 2014 году по сообщению замдиректора Пинежского заповедника Л.В. Пучниной отмечается сильная активизация на участке оз. Сычёво.

 В режиме карстового процесса установлены скачкообразные нарастания активности, выраженные в провально-просадочных активизациях, внезапном осушении озер. Так на участке Сычево-1 в 2005 и 2010 гг. в результате активизации осушилось днище озера № 3. При этом обнаружилась блюдцеобразная воронка, в которой произошла сработка зеркала воды на 1,2 м. В 2010 г. произошло на 2/3 осушение озёрной котловины  17/17. На участке Сычево-2 осенью 2003 г. произошла провально-просадочная активизация воронки 20/3. Воронка осушилась, диаметр увеличился в 1,6 раза, глубина в 2,2 раза. В 2004 г. плановые размеры воронки стабилизировались, появилось озеро глубиной 1,8 м. В 2005 г. в результате новой просадки юго-западная бровка отступила от прежнего положения на 1,2 - 1,5 м. Подобные активизации отмечались  на десятке точечных объектов наблюдений.

Работы по наблюдению за режимом карстового процесса после 2010 года прекращены. 

Речная эрозия. Период весеннего половодья отличается наибольшим энергетическим потенциалом для эрозионных процессов на всех речных руслах. В этот период совершается основная эрозионная работа, происходит дополнительное разрушение берегов за счет плавающей массы льда, особенно на участках зажоров и заторов. Уровни воды в половодье на средних и больших реках превышают меженные на 4 - 7 м, на малых реках на 1,5 - 4 м, на карстовых реках на 1 - 3 м. В осенний период эрозионные процессы слабоактивны, в летнюю и зимнюю межень происходит стабилизация в рамках руслового процесса. При этом перенос и аккумуляция тонких отложений происходят в виде русловых грив и микрогряд. В дельте Северной Двины (г. Архангельск) за 20-летний период наблюдений средняя скорость размыва берегового уступа составила 0,6 м/год в глинах и суглинках, 1,5 м/год в песках и алевритах; максимальная, соответственно, 1,18 м/год и 1,98 м/год. Участки высокой интенсивности боковой эрозии установлены в верхнем течении р. Северная Двина от Новинок до Красноборска и далее до Ракулки (Савинское). Среднемноголетняя скорость размыва высокой поймы изменялась от 4,8 до 19,0 м/год; первой террасы от 2,4-2,8 м/год.

 Река Вычегда отличается плановой неустойчивостью русла, блуждающей многорукавностью и высокой подвижностью песчаных русловых отложений. Протяженность подмываемых уступов (в нижнем течении): поймы – 0,8 - 8 км, надпойменных террас – 0,2 - 2,5 км, коренных склонов – 0,2 - 1,0 км.

На главном рукаве Вычегды (участок Байка) по данным мониторинга активность боковой эрозии составляла: за 1995-2000 годы 3,04 м/год; за следующие 11 лет 2,67 м/год. На боковом рукаве Вычегды  (участок Сольвычегодск) те же показатели имеют значение 1,06 м/год и 0,8 м/год. В последнем случае имело место техногенное воздействие по перепланировке речного стока в главный рукав.

В верхнем течении р.Сев Двина (участок Новинки) активность боковой эрозии в 1995-2000 годах в комплексе со склоновыми процессами 3,08 м/год; в последующий 15 период 2,76 м/год. При этом отмечается уменьшение активности в юго-западной части участка и сохранение высокой активности всеверо-восточной части.

На р.Мезень боковая эрозия активно проявляется ниже устья р.Вашки. Процессы идут в условиях русловой многорукавности. Протяженность подмываемых уступов: пойм – 1,2 - 7,7 км, надпойменных террас – 0,2 - 3,0 км, коренного борта до 4 км. В нижнем течении происходит усиление эрозии благодаря действию высоких по амплитуде и скорости приливов, распространяющихся на 60 км вверх по реке. Здесь же проявляется и глубинная эрозия, которая препятствует накоплению аллювия и формированию дельты.

Морская абразия. Интенсивная абразия охватывает побережье Мезенской губы и примыкающий с запада Абрамовский берег. Размываются берега сложенные песчаными, супесчано-суглинистыми ледниковыми и морскими отложениями. Высота склонов 4-25 м, максимальная скорость отступания берега до 5 м/год. На юго-западном берегу Двинского залива к западу от устья р.Нёноксы за сорокалетний период среднегодовая скорость абразии составила 2 м/год. На Зимнем берегу Белого моря абразии подвергаются высокие (до 80-100 м) берега сложенные терригенными породами венда. Высота клифа 4-6 м, выше развиты осыпные и оползневые склоны. Быстрому размыву подвергается материал, смещенный к подножью клифа, а сам берег находится в квазистабильном положении (данные на середину 1980-х годов), либо отступает со скоростью 0,5 - 1,0 м/год.

Максимальная интенсивность абразии зафиксирована на острове Моржовец, находящемся на стыке Мезенской губы с Горлом Белого моря. Высота берегового уступа до 12 м, скорость отступания берега за 130-летний период наблюдений изменялась от 12,5 до 39,5 м/год.

Овражная эрозия. Территория Архангельской области по климатическим и геоморфологическим условиям не является благоприятной для широкого оврагообразования. Существуют ряд факторов препятствующих активности овражной эрозии: преобладание малых (до 15 м) и средних (до 50 м) глубин расчленения, преобладание коротких (до 200 м) и средних (200 – 400 м) длин склонов, углы наклона водораздельных поверхностей 3 - 6°, редко до 12 - 15°, наклон низин до 1,5°. К этому перечню можно добавить высокую в целом залесённость водосборов, значительное заболачивание, широкое распространение трудноразмываемых моренных суглинков, а также слабую повторяемость ливневых осадков, промерзшую почву в период интенсивного таяния снега. Прирост оврагов происходит медленно, преимущественно на сельскохозяйственных землях, пашнях, площадях свежих вырубок. Отмечен заметный рост оврагов в Котласском, Красноборском, Верхнетоемском районах. Растущие овраги имеют средний уклон тальвега от 6 до 13 градусов. Отступание бровки изменяется от 0,5 до 3,6 м/год.

Оползни. На территории Архангельской области благоприятные условиями для развития оползней имеются на подмываемых участках высокого берега Белого моря, включая зону деградации многолетне-мёрзлых пород, а также в бортах крупных и средних речных долин. Оползни развиваются в склонах крутизной 13-16 и более градусов, сложенных неоднородными песчано-глинистыми отложениями с выходами грунтовых вод. В общем случае преобладают слабоактивные и стабилизированные оползни.

В 1995-2000 годах активные оползни отмечались на участках Новинки, Байка, Нечаиха, Ершевская, Черевково, Ракулка, Солвычегодск, Красноборск.

В 2009, 2011 годах активные оползни зафиксированы на участках Байка, Сольвычегодск, Ракулка.

В 2012 году на эрозионно-оползневых склонах участка Лявля более 60% оползней сохраняют признаки активного развития. По опросам местных жителей последняя активизация началась 10-12 лет назад.

В 2014 году по результатам повторного обследования участка Новинки общее смещение оползневой бровки протяжённостью 450 м составило  12- 14 м. По отношению к 2000 году активность процесса составила 0,86-1,0 м/год. Активная фаза оползневого смещения предположительно приходится на 2001-2005 годы. В общем случае продолжительность оползневого процесса связана с длительностью 12 летнего солнечного цикла.

        На невысоких подмываемых берегах активизация оползней происходит почти каждый год. Оползневые тела размываются в течение текущего или последующих двух лет. Такой тип оползневых проявлений относится к эпизодическим, происходящим при доминировании боковой эрозии.